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110~750kV大风的重现期及基准高度取值分析 110～750kV架空输电线路设计技术导则 专题报告 国 家 电 力 公 司 华 东 电 力 设 计 院 工程设计甲级090001-sj 工程勘察综合类甲级090001-kj 2006年10月 上 海 1 110~750 kV大风的重现期及基准高度取值分析 前言：《110~500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T5092-1999)与《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)对风的基准高度不一致，相差10m。增加了许多计算工作，与国际通用标准也不一致。另外国标“66kV及以下架空电力线路设计规范”(GB 50061-97)制定标准时已将基准高统一为10m高，110kV—330kV线路的安全度明显低于66kV线路。为此有必要对110~750 kV大风的重现期及基准高度进行修正。 1. 我国设计的大风重现期与IEC中标准比较 输电线路杆塔的荷载主要是塔身风荷载、导线风荷载、导线张力、导线复冰、杆塔自重、导线自重等。除耐张塔由导线张力、转角度数控制之外，直线塔多数杆件由大风工况控制，合理确定风的重现期，对输电线路安全运行和降低工程造价有十分重要的意义。 2002年1月10日，中华人民共和国建设部发布了《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)，新的荷载规范把风荷载基本值的重现期由30年一遇已改为50年一遇。 从国际上来看，IEC标准中，对大风风速的选取取决于所设计线路的安全等级，并分别规定了1、2、3级重现期取值：分别为50、150、500年。同时，IEC认为，高于230kV、且是电网中主干的或者供给特殊负荷的唯一电源线路，应归于3级可靠性水平。 美国《输电线路结构荷载导则》（1991，ASCE）对大风重现期对应不同的可靠性水平分别取50、100、200、400年一遇，而且只有临时线路的重现期小于50年一遇。前苏联、英国、加拿大等许多国家的500kV等级以下的输电线路，大风重现期多为50年一遇。 我国送电线路设计，大风重现期采用15年一遇(220kV及以下线路)，30年一遇(500kV一般线路和220～330kV大跨越线路)和50年一遇(750kV线路、500kV~750 kV大跨越)。 从上面可以看出，我国现有输电线路风荷载的重现期明显要比IEC标准低，按IEC确定风荷载重现期情况见表1-1： 表1-1 按IEC确定风荷载重现期 2 如果仅从上表看，我国的输电线路安全运行的水平应该很低，但是目前我国已建成投运500kV线路近4.4万公里，从30多年的运行情况来看，出现因大风造成杆塔倒塔事故的概率极小。到1992年止的统计资料表明，我国500kV线路的倒塔频率大致在（2~5）×10-3（倒塔次数/100km·年），量度在（2.5~8）10-5（倒塔 基数/总基数·年），与国际上先进水平基本相当。 现行的《110～500kV架空送电线路设计技术规程》中有关于500kV线路设计风速的最小值的规定为500kV线路最大设计风速对地20m基准时不能低于30m/s，这个风速归算到对地10m基准高时相当于26.85m/s。 表1-2以河南省鲁山县为例其统计结果如下表。 由上可知我国现行规程中规定的最大设计风速最小值，已经超过了IEC中的2类标准。 由此可知虽然我国将风速统计的重现期取值较小，但是有了最大设计风速的规定，实际上的设计风速基本上超过了 IEC的2类水平。 以往国内的750kV及以下输电线路的风速重现期、计算基准高度和最大设计风速的取值如表1-3 表 1-3 750kV及以下输电线路的最大设计风速的取值表 3 从上表来看：国标“66kV及以下架空电力线路设计规范”(GB 50061-97)制定标准时已将基准高统一为10m高，110kV—330kV线路的安全度低于66kV线路。 2．对风荷载重现期由30年一遇提高到50年一遇后风荷载增加值的评估。 统计129个地区，V50/V30在1.0~1.9之间，平均为1.05，V50/V30重现期风速比值见表2-1 表2-1 V50/V30风速比值 由此可见，重现期由30年一遇提高到50年一遇的结果一致：风速值提高了5%左右，风压值提高了11%左右，经杆塔初步计算耗钢约增加5%。增加的工程量不大，但杆塔的抗风能力提高了很多，对保证杆塔安全运行有很大的意义。同时，从统计资料来看，绝大部分地区50年一遇的风速小于27 m/s，因此，最小设